الضغط تحت الماء

قياس الضغط تحت الماء

يمكن قياس الضغط الواقع على جسم ما تحت الماء من خلال المعادلة الآتية:^[١]

P = r * h * g، حيث تعبر الرموز عن الآتي:

• P: الضغط المُراد حسابه.
• r: كثافة الماء وتساوي 0.9998395 غ/سم³ عند 4° درجة مئوية.^[٢]
• h: ارتفاع السائل فوق الجسم.
• g: تسارع الجاذبية الأرضية ويساوي 9.8 م/ث².^[٣]

تغير الضغط مع العمق

يبلغ مقدار ضغط الهواء المحيط بالإنسان عند مستوى سطح البحر 99973.98 باسكال، ولا يشعر الإنسان بهذا الضغط لأن السوائل في جسمه تدفع للخارج بنفس القوة، وعند غوصه للأسفل في المياه حتى بضعة مترات يحدث تغير ملحوظ تجعله يشعر بزيادة الضغط على طبلة الأذن، ويرجع ذلك إلى زيادة الضغط الهيدروستاتيكي؛ ويُقصد به القوة التي يمارسها سائل على جسم لكل وحدة مساحة، فكلما زاد العمق تحت الماء يزيد الضغط الذي يدفع الجسم إلى الأسفل بمقدار 99973.98 باسكال لكل 10.06 متر نزولاً.

العديد من الحيوانات التي تعيش في البحر تتكيف مع الضغط العالي، حيث يمكن للحيتان على سبيل المثال أن تصمد أمام التغيرات الهائلة في الضغط لأن أجسامها أكثر مرونة، وذلك لأن أضلاعهم ترتبط بغضاريف لينة قابلة للانحناء مما يسمح بانطواء القفص الصدري عند تعرضه لضغوط من شأنها أن تكسر عظام الإنسان بسهولة.^[٤]

تأثير الضغط تحت الماء عند الغوص

يؤثر تَنفُّس الهواء تحت ضغط عالٍ تحت الماء عند الغوص على القلب وجهاز الدورة الدموية، حيث إنَّ مستويات الأكسجين المرتفعة في أسطوانة التنفس تتسبب في تضييق الأوعية الدموية، وتزيد من ضغط الدم، وتقلل من معدل ضربات القلب وتدفق الدم، كما يتراكم ثاني أكسيد الكربون في الجسم عند ممارسة رياضة الغوص بسبب انخفاض التهوية الرئوية الناتجة عن الغازات الكثيفة، ومن الجدير بالذكر أنّ زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم تزيد من تدفق الدم عبر الدماغ؛ مما قد يسرع من حدوث سُميّة الأكسجين إذا كان الشخص يتنفس غازات تحمل نسبة عالية من الأكسجين.^[٥]

المراجع

1. ↑ “Fluids Pressure and Depth”, www.grc.nasa.gov, Retrieved 2019-4-13. Edited.
2. ↑ “Water Properties topics “, www.usgs.gov, Retrieved 2019-4-13. Edited.
3. ↑ “The Value of g”, www.physicsclassroom.com, Retrieved 2019-4-13. Edited.
4. ↑ “How does pressure change with ocean depth?”, oceanservice.noaa.gov, Retrieved 2019-4-13. Edited.
5. ↑ “How Diving Affects Your Health and Circulatory System”, www.diversalertnetwork.org, Retrieved 2019-4-14. Edited.